15 南大東島における霧発生の予測
浜比嘉美香（那覇航空測候所）
１ はじめに⑤ 18 時から 06 時までの正時の風速 3m/s 未満が

南大東島は沖縄本島から約 360km 離れており、周2 マス以上継続(日原簿)

囲に北大東島があるものの、観測データ数は少なく

第 2 境界条件

範囲も極めて狭い。このため、数値予報モデルでの⑥ 当日最高気温起時の持ち上げ凝結温度(ＴＬ)＜24.5℃

表現が難しい現象もある。特に霧の発生予測は、航⑦ 最低気温＜（最高気温起時のＴＬ＋１）

空機の運航に影響を与え、航空機が主要な交通手段である南大東島の住人にとっては重要な問題である。

持 ち 上 げ 凝 結 温 度 Ｔ Ｌ [ ℃ ] ＝霧の発生予測が出来れば、航空機運航の改善につな

1/(1/(Td+217.15)+ln((T+273.15)/(Td+273.15))

がり、島民生活の一助となる。実況監視の強化およ/800)‑217.15

び濃霧注意報発表に利用するため、18 時から翌日 06

第 3 境界条件時までの霧発生の予測式を求め、現業で利用し易い⑧ 18 時から 06 時までの風速 3m/s(1 分値)未満
継続時間１時間半以上予測指数(FF‑INDEX、以下「FFI」とする)算出プログ

2004 年 1 年間でこれらの境界条件を満たす事例をラムの作成を行なった。

抽出し、条件内で霧が発生した割合を求めた。また､
今回新たに調査した事例(放射霧)と、1999 年から

２ 調査方法視程と霧水量、水滴半径の関係は次式で表される。
−32003 年の各年 3 月から 6 月に発生した移流霧とを比視程[m]＝2.6×水滴半径[μm]/霧水量[gm ]較し､共通の発生要因を調べた。さらに、要素別の特霧水量が大きく、水滴半径が小さいほど視程が悪い。

徴と相関から、霧発生の予測式を求めた。

気温と湿度(露点温度)が高いほど霧水量は大きくなる。水滴半径については平衡蒸気圧の飽和比と気３ 調査結果温が影響する。

（１）2004 年に境界条件内で霧が発生した割合

今回の調査は 2004 年に発生した放射霧を対象に、第 1 境界条件における事例数は 53 個であった。こ

資料は地上気象観測値より、前日(ただし霧が 24 時の 53 事例中第 2 境界条件も満たすものは 32 個であ以前の夜間に発生している場合は当日)の日平均湿った。

度、霧発生前 24 時間以内の「最高気温」と同時刻の第 2 境界条件の⑥に当てはまらなかった事例は 10「露点温度」、最高気温起時後霧発生までの「最低気個、⑦に当てはまらなかった事例は 11 個で、どちら温」、「風速 3.0m/s 未満継続時間」を調べ、調査事例の条件も満たさない事例はなかった。⑥に当てはま抽出の境界条件を次に示すとおりとした。ただし、台風通過に伴い発生した霧は除外する。風速 3.0m/s未満としたのは台風通過後に発生した霧 1 事例を除

晴一時曇
10%

き、全て放射霧であったためである。

晴時々曇10%第 1 境界条件① 平均湿度が 80％以上

大雨時々
曇10%
雨時々曇
10%

曇時々晴10%② 最高気温が 20℃以上③ 最高気温起時以降翌日 06 時までの正時の気温のうち最低の気温（以下「正時の最低気温」

曇20%という）が 26℃以下
第1図④ 当日の最高気温−正時の最低気温＞４℃
-40-

曇時々雨
30%

TL24.5℃以上での天気概況

らなかった事例の 18 時から翌日 06 時の天気概況（第上と、日中も大気は湿潤な状態であった。また、平1 図）を見てみると、2 事例を除き曇か雨ベースなの均風速は 6m/s 未満であった。

に対し、⑦に当てはまらなかった事例は 10 事例が晴（３）霧発生の予測式

れベース、残る 1 事例は薄曇であった。

予測因子として日原簿および 95 型地上気象観測

第 3 条件まで満たす事例は 22 個で、そのうち霧が装置から発生したものは 6 事例(約 27％)であった。

① 前日の平均湿度（２）共通の発生要因② 当日の最小湿度(16 時まで)

2004 年の観測値よりＴＬは 19℃から 23℃、露点温③ 当日の最高気温度は 20℃から 24.5℃の範囲で霧が発生しているこ④ 最高気温起時の露点温度とが分かった。
（第 2 図、第 3 図）を用いることとする。また、最低気温は 17 時予報における明日朝の最低気温を用い、風速については、

62y = 0.1813x - 8.6372x + 102.2
2R = 0.7544

TL-最低気温[℃]518 時から翌日 06 時までの予想風速が 3m/s 未満の継霧なし
霧有り

4続時間を用いることとする。ただし、18 時から翌朝06 時の予想天気が雨の日は対象外とする。

32

今回の調査結果から求めた予測式を次に示す。

10-110152025ＴＬ＝1/(1/(Td+217.15)

30

TL[℃]

第2図+ln((Tmax+273.15)/(Td+273.15))/800)

TL と最低気温差‑217.15
Tdmin＝0.2203Tmax２ ‑ 11.534Tmax + 168.41

27.0

露点温度[℃]

25.0

y = 0.2203x2 - 11.534x + 171.41
R2 = 0.9566

霧なし
霧有り

23.0

SA＝TL ‑ Tmin
SAmin＝0.1813TL２ ‑ 8.6372TL + 100.2

21.0

FFI＝1.5(Tmax‑22) +8(Td‑Tdmin) +10(SA‑SAmin)

19.0+HD(HD‑75)/25 +(Tmax‑Tmin‑4)

17.0+(Time‑90)/615.0
20.0

22.0

24.0
26.028.0
最高気温[℃]

30.032.0

ＴＬ：持ち上げ凝結温度[℃]
Tmax：当日の最高気温[℃]

第 3 図 最高気温と同時刻の露点温度

Td：最高気温起時の露点温度[℃]
Tmin：明日朝の予想最低気温[℃]

最高気温起時の LCL(持ち上げ凝結高度)について
は、放射霧の発生した日としなかった日とで顕著な

HD：前日の平均湿度[％]差異は見られなかった。

Time：予想風速 3m/s 未満継続時間[分]FFI:霧発生予測指数

1999 年から 2003 年の各年 3 月から 6 月に霧が発生した時の気象要素と共通する項目として次の 5 点

ただし、前日の平均湿度 65％未満、当日の最小湿があげられる。
① 平均湿度が 80％以上

度 50％未満、最高気温 20℃未満、予想最低気温 26℃② 最高気温が 20℃以上

超、最高気温起時の露点温度 17℃未満、最高気温起③ 最低気温が 26℃以下

時の持ち上げ凝結温度 16℃未満の場合は予測対象④ 最高気温起時のＴＬ＞18℃

外(霧は発生しない)とする。また、現業用プログラ⑤ 最高気温起時のＴｄ＞19℃

ムでは、FFI が 100 を超える場合は結果を 100、FFIが 0 未満の場合(マイナスとなる場合)は結果を 0 と最高気温と最低気温の気温差については、1999 年して表示することとする。

から 2003 年の 19 事例中 10 事例が 4℃未満であったが、いずれも霧発生前 24 時間の最小湿度は 70％以-41-

第 1 表 霧発生日の FFI

予測資料年月日
年

200220032005

月日

最高気温

露点温度

最低気温

平均湿度

最小湿度

341
19202122
23
115
121112131420
1424414

2 5 .32 4 .22 7 .1
2 7 .22 7 .22 8 .32 7 .92 5 .6
2 4 .9242 2 .9
2 2 .72 5 .22 5 .9
2 8 .730
2 4 .327
3 0 .4

1 8 .81 9 .6
2 2 .323
2 2 .5
2 0 .6
2 3 .82 3 .421
2 2 .2
1 9 .32 2 .42 3 .5
2 3 .5
2 0 .22 7 .82 1 .6
2 4 .6
2 3 .5

1 2 .22 0 .72 1 .22 1 .2
1 8 .2
1 7 .619
2 0 .22 1 .22 1 .520
1 9 .82 1 .72 1 .6
2 2 .82 5 .92 0 .7
2 4 .5
2 4 .2

83
87
86
89
92
89
86
86
66
89
6988
99
9790
95
82
9081

647473767263758776
8879978986598587886351146469４ 検証結果

継続時間180分とする

540
420720

予測指数

65
24100
100
100
91100
100
111000100
100
100
15100
100
100
100

TL

1 7 .3
1 8 .52 1 .222
2 1 .4
1 8 .82 2 .82 2 .92 0 .12 1 .81 8 .42 2 .32 3 .12 2 .91 8 .22 7 .32 1 .02 4 .02 1 .8

５ まとめ

今回の予測式を用いて 2002 年、2003 年、2005 年

今回の調査により、最高気温起時の持ち上げ凝結に発生した霧について FFI の検証を行なった。結果

温度（TL）24.5℃を境に 18 時から翌日 06 時までのは第１表のとおり。ただし、実際には最低気温と風天気概況に偏りが見られることが分かった。霧は同

速 3m/s 未満継続時間は予想値を用いることになる時間帯に発生している場合が多い。これは夜間の放が、第１表の計算における最低気温は予測資料日の射冷却の影響によるもので、雲量も関係することか

最高気温起時から翌朝にかけての最低気温(実況値)、ら、今後は持ち上げ凝結温度と天気概況(雲量)の関2002 年と 2003 年の風速 3m/s 未満継続時間は固定値

係も更に事例数を増やして調査を行い、予測式の改(180 分)とし、2005 年の風速 3m/s 未満継続時間は日善に繋げたい。
また、現段階での予測式では FFI が高めに出る傾原簿のマス数×60[分]より計算した。第１表での見向があるので、この点を考慮しながら予測式を改善

逃し率(FFI80 未満)は約 26％であった。
持ち上げ凝結温度（TL）については 24.5℃以上がする必要がある。今後は見逃し、空振り、それぞれ1 回(6％)あった。しかし、2004 年に第 1 境界条件をについて事例解析を行い原因を調査していきたい。

満たした事例のうち持ち上げ凝結温度が 24.5℃以上であったのは 18.8％という結果と比較しても、持（参考文献）

ち上げ凝結温度の上限を予測式に組み込むことは有八木美香,浜比嘉宗功,上原一也 他(2003)：南大東

効と思われる。

島における移流霧発生の予測,沖縄管内気象研究会

2005 年に霧が発生した日と同様に、1998 年の 4誌,32.

月と 2005 年の 4 月(事例数：60)についても検証を行なった。霧が発生したのは 3 事例であったが、見逃し率は 0％であったのに対し、空振り率(FFI80 以上)は 30％と高い値となった。今回の予測式におけるFFI の範囲は 0 から 100 に設定しているが、霧が発生していない日でも FFI が 100 となる事例が 14 事例あった。

-42-